FR2666291A1 - Procede de transport utilisant des coussins gazeux et/ou liquides, totalement confines en profondeur ou confines et reactifs en surface, avec reglage des parois de confinement. - Google Patents

Abstract

Pour réduire les surfaces de frottement eau/coque et donc la puissanc nécessaire à la propulsion des navires, des coussins gazeux (2) sont créés et entretenus: - soit confinés en profondeur sous la coque profonde immergée (1) des navires, sans pertes ni échappement des gaz comprinés entre des parois et des cloisons fixes et/ou mobiles et/ou commandées (3,4,5,6,7,9,11,12), - soit en surface entre le fond (1) du navire et des parois fixes et/ou mobiles (3,4,6,7,9,11,12,16,19). Le potentiel énergétique des " coussins gazeux " (2) est intégralement utilisé pour propulser le navire par réaction directe avec échappement au travers d'ouvertures de section réglable (20), ou pour actionner une ou des hélices après détente dans une turbine. Des appareils (21,22) détectent le niveau de l'eau bien en avant du navire et commandent les parties mobiles des parois et cloisons. Dans le même but d'économiser l'énergie propulsive, des coussins liquides se forment d'eux mêmes en munissant la coque des navires d'un réseau de cloisons de faible hauteur.

Description

" ProcBdé de transport utilisant des coussins gazeux et!ou liquides totalement confinés en profondeur ou confinés et réactifs en surface avec réglage des parois de confinement
L'invention concerne un procédé de transport, en particulier aquatique, utilisant un ou plusieurs coussins gazeux etîou liquides, ainsi que la réalisation et le momie de mise en oeuvre des équipements spéciaux nécessaires,
Ce ou ces coussins sont totalement confinés en profondeur ou confines et réactifs en surface, avec possibilité de réglages commandés etlou automatiques des parois de confinement, permettant de réaliser d'importantes économies sur la puissance nécessaire à la propulsion, ce procédé est applicable à différents moyens de transport et navires de tous tonnages, lents ou rapides, tant d'eau douce que maritimes.

L'effet " coussin d'air n est connu depuis longtemps dans le domaine des transports, en particulier aquatiques, il a toujours été utilisé jusqu'à ce jour essentiellement comme moyen de soulever un navire au dessus de la surface de l'eau afin de réduire les surfaces de frottement coque/eau, et l'on sait que ces frottements représentent l'essentiel de la résistance à l'avancement de tout navire et donc absorbent la plus grande partie de la puissance disponible, mais ce résultat ne pouvait être obtenu jusqu'a ce jour qu'au prix de très importantes pertes d'air comprimé très conteuses en énergie en particulier à la périphérie des " Jupes " classiques, Par ailleurs l'effort de propulsion ou tout au moins sa plus grande partie était assuré jusqu'ici par des moyens distincts de ceux nécessaires au soulèvement ou par la dérivation d'une partie de ces moyens. Enfin, jusqu'a maintenant, les coussins d'air n'ont été utilisés qu'en surface pour des navires relativement légers et rapides et jamais en profondeur sous des navires lourdement chargés,
Plusieurs brevets concernent l'effet " Coussin d'air ", mais dans des utilisations autres que celles de la présente invention 14 Aucun ne concerne les utilisations prévues en -A- et en -C- ci dessous c'est à dire en profondeur, sous la coque profonde classiquement immergée d'un navire, 2' Le brevet Français VALLAS N" 2 460 242 déposé le 4 Juillet 1979 sous ne N" 79 17378 concerne, en partie, la seule utilisation prévue en -B- ci dessous, mais - il concerne un Bateau aéroglisseur, pour lequel la sortie d'air comprimé se fait par l'arrière entre la surface de l'eau et des parois fixes non réglables constituant le fond du bateau, la part de la puissance fournie par le ou les moteurs et utilisée pour la propulsion par réaction n'est que de 10 à 15 X de la puissance totale disponible, alors que la présente invention concerne un Procédé dans lequel les " Coussins gazeux " sont confinés sans pertes du fait que tout ou partie des parois de confinement mobiles sont mûtes et positionnées optimalement par des commandes manuelles ou automatiques ( ce qui permet d' optimiser le confinement et l'échappement réactif ) avant utilisation de la totalité de leur énergie comme force de propulsion par réaction, de ce fait 10X de la puissance totale disponible peuvent etre utilisés pour la propulsion par réaction.

- iI ne prévoit pas l'utilisation de " Détecteurs de niveaux " anticipant les variations d'altitude de la surface de l'eau afin d'optimiser le réglage des parois de confinement.

- il ne concerne que des bateaux de très faibles dimensions naviguant a grande vitesse, alors que la présente invention concerne des navires de toutes tailles et vitesses.

- il prévoit la création de coussins d'air actifs seulement a vitesse de croisière alors que dans la présente invention le ou les coussins gazeux existent a toutes les vitesses du navire.

- il prévoit des dérives et des ailerons pour améliorer la stabilité du navire, alors que dans la présente invention la stabilité est assurée par les coussins gazeux eux mêmes et/ou des caissons latéraux.

- contrairement à la présente invention, il ne prévoit pas l'utilisation des gaz d'échappement des moteurs eux mêmes pour constituer tout ou partie des coussins gazeux, - contrairement à la présente invention, il ne prévoit pas la possibilité d'utiliser totalement ou partiellement, en variante, l'échappement du fluide comprimé des coussins gazeux par détente dans des tuyères et des turbines actionnant des hélices immergées.

- Un autre brevet BERGSTRaN N4 2 ()27 905 déposé le 5 Janvier 1970, demande déposée en Suède le 8 Janvier 1969 N" 216/1969, concerne un véhicule à coussin d'air utilisant un effet de réaction vers l'arrière d'une partie seulement de l'air comprimé par des soufflantes, mais, outre plusieurs différences similaires à celles déjà relevées ci dessus avec le brevet
Val las, les revendications précisent que l'air sous pression fourni par les soufflantes est d'une part amené dans un espace contenant plusieurs coussins d'air servant uniquement à la sustentation et d'autre part éjecté directement de façon à propulser le véhicule, il y a donc séparation des deux fonctions sustentation et propulsion, alors que dans la présente invention c'est la totalité du fluide gazeux mis en pression qui est utilisée à la fois et en même temps pour la formation des coussins gazeux de sustentation et pour la propulsion, celle ci étant assurée par l'échappement direct strictement contrdlé du ou des coussins gazeux en direction inverse du sens de marche du navire, il n'y a donc, dans la présente invention, aucune séparation des fonctions suspension et propulsion ce qui est une source d'économies de force motrice très importante.

La partie caractérisante de ces memes revendications précise que la sortie des soufflantes comprimant l'air doit obligatoirement s'effectuer a l'arrière du véhicule alors que dans la présente invention l'air et/ou les gaz sous pression peuvent être injectés en n'importe quels points sous la coque du navire.

La différence entre ces deux brevets et 1' invention est donc considérable.

Dans tout ce qui suit le terme " coussin gazeux " est utilisé en son sens le plus large, le ou les coussins étant constitués par un fluide qui peut être soit de l'air, soit des gaz d'échappement, soit un mélange des deux.

Le terme " coussins liquides " est utilisé pour désigner le réseau maillé constitué par une multitude de très petits volumes d'eau encloisonnés disposés en une seule couche plaquée contre Ia coque du navire,
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des techniques connues et de permettre d'importantes économies de force propulsive grace
I ) - Au confinement de " coussins gazeux " créés et entretenus - A - soit en profondeur, pour des navires à coque profonde immergée, sans perte ni échappement des gaz qui sont totalement confinés entre le fond de la coque et des parois et des cloisons fixes et/ou mobiles et commandées, la propulsion proprement dite étant assurée par tous moyens classiques notamment par une ou des hélices, l'économie d'effort de propulsion résultant dans ce cas de l'importante diminution des surfaces de frottement eau/coque, - B - soit en surface, sans pertes inutiles des gaz de sustentation qui sont confinés entre des parois et des cloisons fixes etlou mobiles et/ou commandées, mais avec échappement dirigé de ces gaz dans le sens inverse à celui du déplacement du navire et sans pertes dans les autres directions.Le volume, la vitesse, la pression et la direction de cet échappement sont modulables et calculés pour assurer, par utilisation de la force directe de réaction, la totalité ou au moins une grande partie de la force globale nécessaire à la propulsion. Lréconomie d'effort de propulsion résulte dans ce cas de la réduction très importante des surfaces de frottement eaulcoque et de la suppression totale ou quasi totale des importantes pertes d'air de sustentation habituelles sur les navires aéroglisseurs classiques, Il est également possible d'utiliser, en totalité ou en partie, la détente des gaz confinés non pour leur force réactive directe mais dans une ou des turbines actionnant une ou plusieurs hélices ou tout autre moyen de propulsion.

Il est possible en outre de prévoir des propulseurs auxiliaires en particulier pour les manoeuvres portuaires.

Dans les deux cas A et B la puissance totale du navire, une fois celui ci soulevé par le ou les coussins de gaz comprimés ( et le temps nécessaire à ce soulèvement ne représente qu'une infime fraction du temps global de fonctionnement d'un navire ), est alors disponible en totalité pour la seule propulsion puisqu'il n'y a aucune perte inutile de gaz comprimé et que, la distance moyenne entre le fond de la coque et la surface de l'eau sous la coque restant constante, il n'y a de ce fait plus de travail de soulèvement à fournir. La puissance totale nécessaire est donc très sensiblement diminuée puisque, dans les deux cas, les surfaces de frottement eau/coque sont fortement réduites.Dans les deux cas également les parois et cloisons de confinement sont de préférence mobiles en partie ou en totalité et sont mues manuellement etlou mécaniquement et/ou automatiquement.

L'objet de l'invention est également l'utilisation des gaz d'échappements des moteurs principaux du navire, qui sont à une pression non négligeable, pour constituer tout ou partie du ou des n coussins gazeux " améliorant ainsi notablement le rendement global,
II ) - Au confinement de " coussins d'eau - C - Ceux ci se créent d'eux mêmes sous les navires à coque profande immergée en constituant sous le fond et éventuellement sur une partie des cités de celle ci un réseau maillé de cellules, que l'eau environnante remplit spontanément, fermées sur une face par la coque et sur toutes leurs autres faces sauf une ( celle qui est au contact ,ie l'eau libre ) par des cloisons rigides etlou élastiques de très faible hauteur fixées à la coque, chaque cellule constitue un coussin d'eau de très faible volume.

La puissance totale nécessaire est donc, dans ce cas également, diminuée du fait du remplacement d'une partie très importante des frottements coque/eau par des frottements eauleau beaucoup moins coQteux en énergie.

La hauteur de ces cloisons est optimisée en fonction de la taille du navire
L'invention est exposée ci après plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution, Elle concerne bien entendu les navires neufs mais il est, dans la plupart des cas, possible de l'adapter aux navires existants moyennant des modifications limitées de la coque,
La Fig 1 est une coupe longitudinale schématique sur un navire à " coussins gazeux profonds sous coque immergée, naviguant sur plan d'eau calme, correspondant au cas - A - ci dessus
La FiG 2 est une coupe longitudinale de ce même navire, sur plan d'eau agité
La Fig 3 est une coupe transversale de ce même navire sur plan d'eau calme
La Fig,4 est une coupe transversale de ce même navire sur plan d'eau agité
La Fig 5 est une coupe longitudinale d'un navire à " coussin gazeux " en surface correspondant au cas -B- ci dessus
La Fig 6 est une coupe transversale de ce même navire
La Fig 7 est une vue de détail d'une paroi ou cloison longitudinale coulissante de confinement, réglable et extensible pour les deux types de navires -A- et -e-
La Fig 8 est une variante relevable articulée des parois ou cloisons de la Fig 7
La Fig 9 est une variante commune aux deux types de navires -A- et -B- ci dessus avec caissons anti-roulis/tangage latéraux
La Fig 10 est une coupe sur une cloison transversale de confinement pour les deux types de navires -A- et -e-
La figure 1 est une coupe longitudinale sur un navire à " Coussins gazeux " de type -A- sur plan d'eau calme,
Le fond (.1) du navire, de préférence plat sur la plus grande partie de sa surface, sert de toit aux coussins de gaz (2) qui sont en outre confinés par - un prolongement (3) vers le bas des parois externes du navire ou par des caissons latéraux (9) - une ou plusieurs cloisons longitudinales (4), - un prolongement (5) vers le bas des parois externes formant la proue et la poupe du navire, - d'éventuelles cloisons transversales (12) non représentées ici.

Les parties mobiles (6,7) des parois et cloisons n'étant pas déployées ne sont pas visibles et ne sont donc pas représentées
Les " Coussins gazeux " sont soit de l'air comprimé par un compresseur classique, soit des gaz d'échappements de l'appareil propulsif, soit un mélange des deux, leur pression est adaptée pour équilibreur exactement le poids du navire ( qui varie en fonction de la charge embarquée ) et la pression de l'eau a la profondeur ou ils règnent, par exemple pour un navire dont le tirant d'eau est égal a 10 m les " coussins gazeux " seront à 10 m de profondeur et leur pression sera égale à 1 kg/cm2 s'ajoutant a la pression atmosphérique,
Les frottements eau/coque , très coûteux en énergie de propulsion, sont ainsi remplacés sur la plus grande partie de la surface en plan du navire par des frottements eau/gaz qui eux ne nécessitent pratiquement aucune dépense d'énergie,
Le pourcentage de la puissance nécessaire pour vaincre les frottements eau/coque s'échelonne de 95 X à 70 X de la puisance totale d'un navire classique quand sa vitesse varie entre 10 et 25 noeuds
Pour un navire ayant une largeur moyenne de 30 m et des parois verticales immergées sur 10 m de hauteur soit 50 m mouillés, le fait d'annuler les frottements sur le fond représente donc une économie théorique des 3/5 sur la puissance nécessaire pour vaincre les frottements, mais il faut bien entendu déduire du calcul le supplément de surface frottante occasionné par l'adjonction des parois de confinement ainsi que le léger accroissement de 1' " effet de vague ", le calcul ainsi affiné permet de constater que l'économie réelle globale sur la puissance totale varie entre 35X et 25 pour des vitesses comprises entre 10 et 25 noeuds.

La force nécessaire à la création initiale des " Coussins gazeux " est celle nécessitée par le soulèvement du navire d'une hauteur égale a l'épaisseur des coussins, ainsi pour un navire de 100,000 t, un compresseur de 200 CV fonctionnant pendant 1 heure suffira, une fois ce soulèvement effectué, et comme il n'y a pratiquement aucune perte de gaz comprimés, il nty a plus aucune dépense d'énergie de soulèvement, celle ci est donc sans commune mesure avec celle nécessaire à la propulsion qui exige, pour un tel navire, des dizaines de milliers de chevaux pendant des temps infiniment plus longs.

Bien plus ce soulèvement peut etre gratuit en utilisant les gaz d'échappement de l'appareil propulsif principal qui pourront également compenser les pertes éventuelles pendant toute la navigation
L' épaisseur des " Coussins gazeux " peut être quelconque mais plus elle sera forte plus la hauteur des parois de confinement devra être grande, entralnant un surcrtit de frottements, par ailleurs la hauteur des parois doit être suffisante pour empêcher l'échappement latéral des gaz confinés du fait de l'inclinaison du navire provoquée par le tangage et le roulis qui, pour des navires importants, ne dépassent que très rarement 2 et 6 , il y a donc une optimisation à réaliser qui est fonction, principalement, des dimensions du navire, de la distance entre parois de confinement et de l'état d'agitation habituel du plan d'eau.

Par ailleurs en procédant à cette optimisation on peut admettre des pertes des gaz comprimés en cas d'agitation très forte mais temporaire du plan d'eau, le gain sur la réduction des surfaces frottantes coque/eau diminuant alors proportionnellement à ces pertes mais sans autre incidence sur la bonne marche du navire, et le rendement global annuel du navire n'étant affecté que d'une façon minime.

Pour ces raisons l'épaisseur des coussins gazeux sera habituellement de quelques décimètres.

Les parois et cloisons de confinement, décrites ci après, pourront être simples et fixes, sans parties mobiles, surtout pour des navires ayant des angles de roulis/tangage faibles parcequ'ils sont de grandes dimensions et/ou qu'ils naviguent sur des eaux calmes, mais elles seront avantageusement composées d'une partie fixe et d'une extension mobile de façon à avoir une surface aussi réduite que possible quand le plan d'eau est calme et a n'etre 'déployées qu'en cas de forte agitation de celui ci pour éviter les pertes de gaz.

La figure 2 est une coupe longitudinale sur le même navire que celui de la figure 1, mais sur plan d'eau agité, l'axe du navire n'étant pas horizontal pendant la plus grande partie du temps de navigation, on voit que la section des coussins gazeux n'est plus rectangulaire mais approximativement triangulaire, les parties mobiles ( 6 et/ou 7) des parois et cloisons de confinement (:3,4,5,12) sont déployées, les cloisons transversales (12) sont figurées.

La figure 3 est une coupe transversale sur le même navire que celui de la figure 1, sur plan d'eau calme,
La figure 4 est comme la figure 3 mais sur plan d'eau agité, les parties mobiles (6 et/ou 7) des parois et cloisons (3,4,S,12) sont déployées.

Les figures 5 et 6 sont des coupes longitudinale et transversale d'un navire à " Coussins gazeux " en surface correspondant au cas -B- ci dessus.

Le fond du navire constitue le toit d'un ou plusieurs " coussins gazeux " totalement confinés entre celui ci, des parois externes (3) ( ou des caissons latéraux (9)), une ou des cloisons longitudinales (4), une paroi avant (1S), rectiligne ou non, dont le plus souvent la partie inférieure est constituée de plusieurs panneaux mobiles réglables individuellement (16) sépares par des voiles (17) et une paroi arrière (13) " a réactivité réglable ", éventuellement constituée dans sa partie basse, d'un ou plusieurs éléments mobiles (19) réglables séparément, les parties mobiles sont mûtes par des actionneurs en fonction de la charge du navire et de l'agitation de l'eau, La paroi (13) est munie d'une ou plusieurs ouvertures de section réglable (20) par lesquelles peuvent s'échapper les gaz comprimés des coussins gazeux entraînant, par réaction directe, la propulsion du navire en sens inverse de cet échappement.Il est en outre possible de diriger le navire dans toutes les directions en disposant plusieurs autres ouvertures de section réglable (20) en des points choisis à la périphérie du navire,
Les coussins gazeux (2) sont alimentés en air et éventuellement en gaz d'échappement par la machinerie principale du navire, ils servent dans un premier temps à soulever le navire afin que son fond ne soit plus en contact avec l'eau, les ouvertures (20) étant alors fermées, puis une fois l'altitude de marche normale du navire atteinte, elles sont progressivement ouvertes et le navire avance.

La section des ouvertures (20) étant réglable il est possible de créer une poussée de réaction plus importante sur un bord du navire que sur l'autre, ce qui permet d'éxécuter des virages, il est bien entendu possible de conserver un gouvernail et une petite machinerie classique avec hélices par exemple, en particulier pour les manoeuvres portuaires où il peut être nécessaire de limiter les violents courants d'air créés par l'échappement des coussins gazeux,
Auparavant Ie problème le plus délicat à résoudre pour ce type de navires etait celui des pertes d'air comprimé à la périphérie du navire : il est évident que sur un plan d'eau parfaitement uni il suffit que les parois périphériques pénètrent a peine dans ou affleurent l'eau pour obtenir une bonne étanchéité, par contre plus la surface est agitée par les vagues plus cette étanchéité est aléatoire, l'invention résoud cette difficulté par 1' utilisation de parois, de caissons, de cloisons et de panneaux de confinement réglables manuellement et/ou mécaniquement et/ou automatiquement en fonction de la charge et de l'agitation de la surface.

En eau calme seules les parties fixes (3,4) des parois latérales et des cloisons longitudinales pénètrent partiellement dans l'eau,
En eau agitée, quand le tangage, le roulis et les vagues deviennent forts, les parties mobiles (6,7) de ces parois et cloisons (3,4) sont abaissées accroissant ainsi considérablement les angles roulisitangage admissibles sans pertes de gaz comprimés, ce surcroît de surfaces frottantes eau/coque, qui en tout état de cause reste faible, n'entraîne qu'une faible réduction du gain de rendement,
La forme, la profondeur et les possibilités de réglage des parois, (15,16) à l'avant du navire et (18,19) à l'arrière, sont très importantes si l'on veut réduire à leur minimum les effets de vague de proue et de poupe qui freinent le navire et obtenir une étanchéité aussi parfaite que possible des coussins gazeux.

Ce problème est résolu par l'invention grace à la possibilité de régler la position des parties mobiles des parois avant et arrière par rapport à la surface de l'eau, la partie inférieure mobile de la paroi avant pouvant éventuellement être fractionnée, surtout sur les navires importants, en plusieurs panneaux (16) et la paroi arrière en panneaux (19). Ces panneaux (16,19) sont sépares les uns des autres par des voiles (17) parallèles au grand axe du navire et peuvent être positionnés manuellement ou mécaniquement.

Ces panneaux (16) sont positionnés à la bonne hauteur et juste au moment voulu par des actionneurs classiques afin de ne pénétrer que le minimum possible dans l'eau ou seulement l'effleurer, de cette façon l'arête inférieure des panneaux (16) suit aussi fidèlement et d'aussi près que possible la surface de l'eau en ne la " labourant " que le moins possible tout en évitant au maximum les fuites des coussins gazeux,
De plus la partie basse des panneaux (16) peut être constituée par un materiau élastique tel du caoutchouc pour suivre au plus près le relief de détail de l'eau, in moyen de commander les actionneurs assurant le positionnement des panneaux (16) consiste a disposer bien en avant de la paroi (15) des détecteurs de niveau (21,22) qui décèlent en permanence le niveau de l'eau que le navire va rencontrer ce qui permet de déterminer la position optimale à donner à chaque panneau (16) au moment de cette rencontre, A chaque panneau (16) correspond un détecteur, mécanique ( par exemple un flotteur (21) ), ou utilisant des ondes acoustiques, lumineuses, électromagnétiques etc,,, ou tout autre moyen (22) de déceler un niveau,
Ces détecteurs peuvent commander directement les actionneurs ou, préférentiellement, être reliés à un calculateur, commandant lui même les actionneurs, doté d'un programme lui permettant de calculer en temps réel l'altitude moyenne qu'aura l'eau à son point de rencontre avec chaque panneau (16) en tenant compte de la vitesse du navire, de sa charge, de la dénivellation de l'eau rencontrée, des angles de roulis/tangage, du temps nécessaire pour que les actionneurs amenent les panneaux à la position calculée etc,,
Les panneaux (19) à l'arrière du navire peuvent être commandés de la même façon, mais les dénivellations de l'eau sont beaucoup plus faibles puisque la surface est laminée et lissée sur toute la longueur du navire par les coussins gazeux, une commande directe simple des actionneurs sera donc le plus souvent suffisante. Il est également possible de commander le déploiement des parties mobiles (Ç,7) par les mêmes moyens.

Les actionneurs eux mêmes déplaçant les parties mobiles (6,7,16,19,20) sont mécaniques, électriques, hydrauliques, pneumatiques etc,,, et éventuellement manuels pour les embarcations de petite taille.

La figure 7 est une vue de détail, en coupe, d'une paroi ou cloison longitudinale (3,4) de confinement, utilisable pour les cas -A- et -e-, avec sa partie déployable coulissante (6).

La figure 8 est une vue de détail, variante de la figure 7 où la partie coulissante mobile (6) est remplacée par une partie relevable (7) avec une articulation longitudinale (8).

La figure 9 est une coupe transversale en variante, valable pour les cas -A- et -B- dans laquelle les parois simples longitudinales externes de confinement (3) sont remplacées par des caissons fixes (9) à double paroi contribuant directement à la stabilité du navire, leur fond (10) peut être fermé ce qui rend le caisson (9) étanche qui agit alors comme un flotteur, ou bien il peut être ouvert et il est alors nécessaire d'y insufler des gaz comme dans les " coussins gazeux " principaux, Ces caissons sont fermés aux deux extrémités du navire et, quand nécessaire, des cloisons transversales (11) limitent les risques de pertes de gaz comprimés dûs au tangage, Des parties mobiles dêployables ( 6 et/ou 7) similaires aux précédentes peuvent également être prévues
La figure 10 est une coupe à grande échelle sur une cloison transversale (12) de confinement valabIe pour les cas -A- et -B-. Ces cloisons, utiles seulement pour les navires soumis à un tangage relativement fort, sont en matière déformable, tel le caoutchouc, ou bien sont constituées d' éléments rigides mobiles articulés en (13) et peuvent:: - soit comporter une zone formant flotteur (14) de façon à suivre le niveau de l'eau pour réaliser l'étanchéité entre coussins gazeux contigus, - soit être commandées automatiquement, toutes ensemble ou séparément, en fonction de la charge et de l'agitation du plan d'eau, de façon a ne pénétrer qu'un minimum sous-la surface de l'eau ou à ne faire que l'effleurer, ceci afin de réduire l' " effet de vague " qu'elles risquent de provoquer, tout en assurant l'étanchéité entre coussins gazeux contigus.

- soit être réalisées avec combinaison des moyens ci dessus.

Elles peuvent également comporter des prolongements mobiles (6/7).

Dans tous les cas ces cloisons transversales (12) coulissent le plus près possible des parois (3) et des cloisons (4) longitudinales afin de limiter au strict minimum les pertes et échanges de gaz comprimés entre coussins contigus qui nuisent à la stabilité du navire,
Ces cloisons transversales peuvent ne pas être perpendiculaires a l'axe longitudinal du navire mais former des V à pointe dirigée vers l'avant, pour diminuer 1' " effet de vague que leur présence risque d'entrainer, Le nombre et les dimensions de ces cloisons qui conditionnent les risques de pertes de gaz comprimés par tangage et roulis forts, dépendent en particulier des dimension du navire, le plus souvent leur nombre ne dépassera pas quatre,
La hauteur des parois ou cloisons de confinement (3,4,5,S,7), est fonction de la dimension du navire et de l'agitation moyenne habituelle du plan d'eau, elle sera généralement de quelques décimètres pour des navires de taille moyenne dans le cas - A - avec coussins gazeux profonds car l'agitation de l'eau est faible en profondeur, cette hauteur pourra atteindre ou même dépasser 2,00 m pour le cas - B - avec coussins gazeux en surface où l'agitation de l'eau est plus forte.

Pour limiter les pertes de gaz comprimés au droit des parties coulissantes ou des
w articulations, des joints peuvent être prévus, mais une étanchéité rigoureuse n'est cependant pas indispensable car des pertes légères sont facilement compensées en permanence par un apport de gaz comprimé qui est peu coûteux, ou même est gratuit si l'on utilise les gaz d'échappement, et reste donc sans incidence appréciable sur le rendement global, Vn navire de type -B- équipé de cette façon a la possibilité de quitter le milieu aquatique pour monter sur une berge aménagée en pente douce régulière et plane afin de stationner sur la terre ferme.Pour ce faire les panneaux mobiles réglables avant (16) sont disposés comme représenté en (25) fig 5 de façon à ce que leurs arêtes inférieures soient à la meme hauteur que les arêtes inférieures des parois et cloisons fixes (3,4) dont les parties mobiles (6,7) sont en position relevée, les arêtes inférieures des panneaux mobiles arrières (19) sont également réglées à la même hauteur.

Les trappes (20) dans la paroi arrière sont presque totalement fermées, les gaz comprimés en (2) soulèvent le navire qui s' avance lentement sur la pente douce poussé par la réaction de la partie des gaz comprimés s'échappant encore au travers des trappes (20) non totalement fermées, Des fuites de gaz comprimés se produisent à la périphérie du navire entre le sol et le bas des parois et cloisons (3,4,16,19) mais restent relativement faibles car la surface sur laquelle le navire se déplace est plane, Une fois le navire parvenu a l'endroit prévu pour le stationnement il suffit de réduire le régime de la machinerie pour que le navire se pose et s'immobilise, Les parois, cloisons et panneaux supportant alors le poids du navire vivent donc être calculés en conséquence.

ne façon d'alimenter les " coussins gazeux " en air comprimé est représentée sur les figures 5 et 6 : selon des techniques classiques une ou des hélices aériennes (23) aspirent l'air pour le refouler sous pression sous la coque, ce refoulement se faisant dans l'invention par l'intermédiaire de carénages et de conduits (24), ceux ci, ainsi que les hélices (23), sont représentés à l'avant du navire, mais cette position n'a rien d'obligatoire l'air comprimé pouvant être insufflé en n'importe quel point sous la coque,
Belon l'invention la totalité de cet air est utilisée pour, a la fois et en même temps, créer des " Coussins gazeux " soulevant le navire et assurer au moins la plus grande partie de la propulsion de celui ci. La hauteur moyenne du navire par rapport à la surface du plan d'eau ne variant pratiquement pas pendant toute la période de navigation il n' y a aucun travail à dépenser pour maintenir le navire à la bonne hauteur, de ce fait toute l'énergie contenue dans les gaz comprimés est disponible pour la seule propulsion qui se fait par réaction directe. Bien entendu un système de propulsion complémentaire classique peut être prévu, en particulier pour les manoeuvres portuaires.

En variante tout ou partie de la détente des gaz comprimés des " coussins gazeux " peut être utilisée pour actionner une ou des turbines entraînant elles mêmes une ou plusieurs hélices immergées classiques, remplaçant ainsi tout ou partie de la force de propulsion réactive directe par une force de propulsion classique par hélices.

Les navires, aussi bien pour les cas -A- que -B- peuvent être en outre équipés d'ailerons stabilisateurs anti-roulis classiques, et dans le cas -A- de " Bulbes " qui réduisent l'effet d'étrave,
Toutes les descriptions qui précèdent ne sont données qu'a titre indicatif et d'exemple, elles ne limitent nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails décrits par tous autres équivalents,
Ce procédé a des applications industrielles dans le domaine des transports, dans tous les pays et sur toutes les eaux navigables, il intéresse tous les constructeurs et réparateurs de navires ainsi que tous les transporteurs,

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1 Procédé de transport, adapté principalement aux navires de tous tonnages, utilisant des coussins fluides confinés entre des parois et l'eau libre environnante afin de réduire les surfaces de frottement entre l'eau et la coque ce qui permet une importante économie sur les dépenses de propulsion, caractérisé en ce que les coussins fluides sont a) soit gazeux et créés et entretenus en profondeur sous la coque immergée d'un navire, b) soit gazeux et créés et entretenus en surface sans pertes inutiles afin d'assurer à la fois et en même temps le soulèvement de la coque et la totalité ou tout au moins une grande partie de la propulsion du navire par réaction directe, les gaz comprimés s'échappant en direction inverse de celle du sens de la marche au travers d'ouvertures de section réglables (20), etlou en traversant des turbines entraînant elles mêmes tout moyen de propulsion tel une ou des hélices, c) soit liquides, et qu'ils se créent spontanément sous et éventuellement autour de la coque, et en ce que d) les coussins gazeux, créés et entretenus à toutes les vitesses du navire, sont constitués soit par de l'air comprimé, soit par une partie au moins des gaz d'échappement de la machinerie du navire, soit par un mélange des deux, ces gaz sont injectés en un ou plusieurs points sous la coque, e) les coussins liquides sont créés par un réseau maillé de cellules, que l'eau environnante remplit spontanément, fermées sur une face par la coque et sur toutes leurs autres faces sauf une, celle qui est au contact de l'eau libre, par des cloisons de faible hauteur fixées à la coque, chaque cellule constitue un coussin d'eau de très faible volume, et en ce que les parois de confinement: f) sont fixes etlou mobiles en tout ou partie, les parties mobiles sont commandées manuellement et/ou par des flotteurs et/ou par des commandes mécaniques de préférence automatiques, avec possibilité de gestion par calculateur, g) dans le cas b) où les coussins gazeux sont créés et entretenus en surface des détecteurs de niveau (21,22) situés en avant des parois avant (vis,16) et éventuellement arrière (18,19) peuvent détecter le niveau de l'eau et commander par anticipation le positionnement optimal des panneaux mobiles (16,19) et éventuellement des parties mobiles (6,7) des parois et cloisons (3,4).

   2, Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que les parois extérieures des navires sont prolongées sous la coque et vers le bas par des parois (3,5) et des panneaux (16,19) servant au confinement d'un ou plusieurs coussins gazeux, 3. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que une ou des cloisons longitudinales (4) divisent l'espace rempli de gaz comprimé régnant sous la coque en au moins deux coussins gazeux pour assurer la stabilité transversale du navire et permettre un angle de roulis plus important sans perte de gaz comprimés.

   4, Procédé selon revendication 1 caractérisé en ce que des caissons latéraux (9) peuvent également assurer la stabilité latérale du navire, des cloisons transversales (11) peuvent diviser l'intérieur de chaque caisson en deux ou plusieurs tronçons indépendants afin d'améliorer la stabilité longitudinale et d'augmenter l'angle de tangage admissible sans perte de gaz comprimés.

   S Procédé selon revendications 1, caractérise en ce que une ou plusieurs cloisons transversales (12) fixes et/ou partiellement ou totalement mobiles, éventuellement en forme de V en plan et en coupe et munies de flotteurs (14), divisent l'espace rempli de gaz comprimés régnant sous la coque en plusieurs coussins gazeux pour parfaire la stabilité longitudinale du navire et permettre un angle de tangage plus important.

   6. Procédé selon revendications 1 et 5 caractérisé en ce que, les parties fixes des cloisons transversales (12), peuvent avoir, pour la plupart d'entre elles et afin de réduire I' effet de vague, une hauteur inférieure à celle des parois fixes de confinement global (3,4,5) afin que, par navigation en eaux calmes, leurs parties les plus basses soient situées à un niveau supérieur à celui de l'interface eau/gaz des coussins (2), à l'exception d'au moins l'une d'elles qui aura la même hauteur que les parois (3,4,S) afin de diviser les coussins gazeux en au moins deux groupes non communicants de volumes comparables et d'assurer ainsi la stabilité longitudinale du navire, surtout quand il n'y a pas de caissons latéraux (9), en cas de fort tangage l'épaisseur des coussins gazeux sera réduite volontairement et/ou du fait des pertes de gaz à la périphérie, toutes les cloisons (12) pénétreront alors légèrement dans l'eau en subdivisant les coussins gazeux en zones confinées plus nombreuses et plus courtes, I' angle de tangage possible sans pertes sera nettement plus important, dans ce cas il peut devenir inutile de prévoir les parties mobiles (6,7).

   7, Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parois et cloisons (3,4,5,12) et les caissons ( peuvent comporter des parties mobiles extensibles coulissantes ( 6) ou repliables (7), 8, Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que les parois avant (15) et arrière (18) comportent en leur partie basse des panneaux mobiles (16) et (19), éventuellement séparés par des voiles (17), les parties mobiles sont capables de suivre au plus près le niveau de l'eau, 9 Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que des détecteurs de niveau d'eau sont disposés en avant des panneaux (16,19) pour optimiser le positionnement de ces panneaux en fonction des niveaux relevés, 10, Procédé selon revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les parties mobiles (6,7,12,16,19,20) des parois et cloisons, peuvent etre mùes manuellement ou par des flotteurs et/ou des actionneurs mécaniques de préférence automatiques etlou commandés par un calculateur,